星火教育优秀教案初三物理复习 电功率复习教案Word文档格式.docx

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安

全

用

短路或电压过高：

作用：

电流过大时，自动切断电路

保险丝：

电阻大、熔点低的铅锑合金

保险装置

空气开关：

电磁原理

一、电能

知识点1电能

●电能和常见能量

电能是能量的一种形式，电能的获得是由各种其他形式的能量转化而来的，而完成这些能量的转化过程都是由各种各样的发电厂和各种各样的电池提供的。

例如发电厂有：

火力发电、水力发电、风力发电、太阳能发电等；

各种各样电池有：

干电池、蓄电池、硅光电池、太阳电池等，都是提供电能的装置，其实质都是把其他形式的能量转化为电能。

动能：

指的是物体运动时所具有的能量。

一切运动的物体都具有动能，例如：

行驶的骑车、行走的人、飞行的鸟、转动的风车都具有动能。

内能：

从感观上如果物体发热了我们就说它具有内能，例如：

炉火发热、电暖气发热、电炉子发热等都具有内能。

光能：

物体发光时具有的能量，例如：

电灯发光、太阳发光等都具有光能。

化学能：

物体发生化学变化时所具有的能，其中的化学变化是指物体由一种物质生成新的物质的变化过程。

●用电器

我们把用电来工作的设备叫做用电器，例如：

家庭常用的电灯、电视机、电冰箱、电风扇、电水壶、电炉子等都是用电器，它们的共同特点是：

消耗电能，把电能转化成其他形式的能量。

●电能的单位

（1）“焦耳”和“千瓦时”，符号分别是“J”和“kW·

h”，千瓦时远大于焦耳，它们的换算关系为1kW·

106J，千瓦时又叫“度”。

（2）对焦耳、千瓦时从感性上的认识，

将一个苹果从地面举高到桌面所需要的能量大约是1J，手电筒1s消耗的电能大约是1J，微波炉工作1min消耗的电能大约10000J，

电车行驶0.85km消耗的电能大约是1kW·

h，电炉炼钢1.6kg消耗的电能大约是1kW·

h。

●电能表：

俗称电度表。

（1）电能表的作用：

测量用电器在一段时间内所消耗的电能。

（2）电能表的外形构造如图所示，最上面的数字以千瓦时为单位来显示已经用去的电能，中间的铝质圆盘在测量用电器消耗电能时进行转动。

读数时注意，最右边的一位是小数点后的数字。

（3）计算方法，电能表计数器上前后两次读数之差，就是用电器在这段时间内的用电度数。

[注意]在读取电能表上的数字时，最右边的方框是否加双层标记都表示小数点后的数字。

（4）电能表的几个重要参数：

①“220V”——这个电能表应该在220V的电路中使用。

额定电压为220V。

②“10（20）A”——这个电能表的额定电流为10A，在短时间使用时电流允许大些，但不能超过20A。

标定电流为20A.

③“50Hz”——这个电能表在50H的交流电路中使用。

④“600revs/kW·

h”——接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW·

h的电能，电能表上的转盘转过600转。

●电源的分类

电源分为直流电源和交流电源。

所有的电池都是直流电源，从电池得到的电流方向不变，通常叫做直流电。

所有的发电机（各种各样的发电厂）都是交流电源，供电时周期性地改变方向的电流叫做交流电。

交流电的应用很普遍，家庭电路中的电流，供生产用的动力线路中的电流都是交流电。

通常标牌标有50H表示的是交流电的频率是50H，即1s内有50个周期；

电能表必须串联接在家庭电路中，不论是直流电源还是交流电源，它们的实质都是在储存电能时把其他形式的能量转化为电能，在向外供电时把电能转化为其他形式的能量。

知识点2电功

●电功：

电流所做的功叫做电功。

什么是电流做功呢？

例如：

电流通过电灯使电灯发光，电流通过电动机使电动机旋转，电流通过电热水器使水的温度升高等都是电流做功的过程。

从能量的角度分析：

电流做功时消耗电能而获得了其他形式的能量。

电灯发光是电能转化为光能，如果电灯越亮，说明电流做功越多，获得的光能越多。

电动机和电热水器与电灯发光类似，电能分别转化为动能和热，，如果电流做功越多，则电动机转速越快，水的温度升得越高，因此电流做功的实质是：

电能转化为其他形式的能量，有多少电能发生了转化，电流就做了多少功。

●电功的表示符号：

W。

●单位：

电流做了多少功就消耗了多少电能，电流做了多少功和消耗了多少电能，两种说法是一样的，所以，电功的单位和电能的单位相同，是“焦耳”和“千瓦时”。

二、电功率

知识点1什么是电功率

电能表的转盘转动的快慢与使用不同的用电器有关，接一个热水器转盘转动得快，说明热水器消耗的能量快。

接一只普通灯泡转盘转动得慢，说明普通灯泡消耗的电能慢，确切地说使用不同的用电器消耗电能的快慢不同。

为了表示用电器消耗电能的快慢，物理学中因如了电功率的概念。

●电功率的物理意义：

电功率是表示用电器消耗电能快慢的（也是电流做功快慢）物理量。

[注意]消耗电能快慢可以直接反映电功率的大小，如果用电器消耗电能越快，电能转化得越快，则它的电功率越大；

消耗的电能越慢，电能转化得越慢，则它的电功率越小。

●电功率的表示符号及单位

（1）电功率的表示符号：

P

（2）电功率的单位：

“瓦特”，简称“瓦”，符号是“W”。

例如我们经常观察到标有100W，40W，15W的灯泡，它们都指灯泡的电功率。

另一个单位是千瓦，符号是kW，千瓦与瓦特的换算关系：

1kW=103W。

[注意]各种不同的用电器，电功率各不同相同，因此各种用电器都有标牌或说明书，我们可以根据标牌和说明书提供的参数来了解她它们的电功率的大小。

●电功率的定义和定义式

（1）用电器功率的大小等于它在1s内所消耗的电能。

（2）电功率的定义式：

P=W/t

（3）符号的意义和单位：

W——电流做的功（消耗的电能），单位是焦耳（J）

t——所用的时间——秒（s）

P——用电器的电功率——瓦特（W）

[注意]电功率的单位是瓦特，根据P=W/t可知，如果电流做功为1J，所用时间是1s，则P=1焦耳/1秒。

可见，瓦特=焦耳/秒，其中焦耳/秒由电功的单位和时间的单位组合而成的，叫做复合单位。

读法是焦耳每秒。

知识点2千瓦时的来历

●电功的公式推导：

∵P=W/t∴W=Pt

●1千瓦时的含义：

表示功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。

[说明]1、在日常生活中计量较大的电能时用kW·

2、千瓦和千瓦时是两个不同的单位，应用时容易混淆，必须加以区别。

电功率P电能（电功）W

知识点3怎样则量电功率

●常用的测量电功率的公式是P=IU。

●符号的意义及单位:

I——电流——A;

U——电压——V;

P——电功率——W

●额定电压、额定功率

（1）额定电压，指用电器正常工作的电压值。

（2）额定功率，指用电器在额定电压下工作时的电功率。

（3）实际电压，指用电器实际工作时的电压值。

（4）实际功率，指通过实际电压求得的电功率。

（5）额定值：

对于一个用电器只有一个额定值；

实际值：

一个用电器可以有多个实际值，主要取决于用电器所在的电路。

从P=IU这个关系式可以看出，如果用电器的电压发生了变化，它消耗的功率也会发生变化，因此用电器正常工作，是指用电器的额定电压和所接电路两端的电压相等时。

当用电器正常工作时，U实=U额，P实=P额。

[说明]凡是用电器标牌或说明书上标有的电压、电功率、电流等值，都叫做额定值。

只有用电器具备正常工作的条件时，额定值和实际值才相等。

知识点4总结电功率和电功的公式

●电功率的公式

（1）定义式P=W/t

（2）测量电功率的公式P=IU

（3）由欧姆定律推导的变形公式P=U2/R或P=I2R

●电功的计算公式

（1）W=Pt，根据电功率定义式变形的公式。

（2）W=UIt，根据P=UI和推导的公式。

（3）变形公式：

W=I2Rt或W=U2t/R

三、测量小灯泡的电功率

知识点1测量小灯泡的电功率

电流可以用电流表测量，电压可以用电压表测量，由电功率计算公式P=IU，可知，通过对电流和电压的测量，可间接地测得小灯泡的电功率。

用电流表和电压表测小灯泡的电功率的方法与测电阻的方法相同，都叫做伏安法。

探究实验

[提出问题]参考伏安法测量小灯泡电阻的方法，你能设计一个方法来测出小灯泡的电功率吗？

[制定计划与设计实验]按如图所示电路图连接电路，用电流表测出通过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，利用电功率计算公式P=IU求出小灯泡的电功率。

电路中串联变阻器可以改变流过小灯泡的电流，这样就能多测几组数据，小灯泡亮度不同时温度差异较大，实际功率变化也较大。

我们用滑动变阻器进行控制，分别测量以下三种情况下小灯泡的实际功率。

（1）使小灯泡在额定电压下发光，测出小灯泡的功率。

（2）使小灯泡两端的电压约为额定电压下的1.2倍，观察小灯泡的亮度，测出它的功率。

（3）使小的每个跑两端的电压低于额定电压，观察小灯泡的亮度，测出它的功率。

[实验器材]电源、开关、导线、小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表

[实验过程]

（1）观察小灯泡铭牌上的额定电压，根据铭牌上的额定电流等估算出小灯泡的额定功率。

（2）从电源正极或电源负极出发，按图所示电路图依次连接电路。

（3）接通电源后，通过调节滑动变阻器使小灯泡在额定电压下发光，读出电流表、电压表示数。

（4）调节滑片P的位置，使小灯泡两端电压约为额定电压的1.2倍，读出此时电流表和电压表示数。

（5）调节滑片P的位置，使小灯泡两端电压低于额定电压，读出此时电流表和电压表示数，断开开关。

[实验记录]将实验数据填入下列表格，并计算出对应的电功率值（P=IU）。

实验次数

电压U/V

电流I/A

电功率P=IU/W

1

2.0V

0.2A

0.4W

2

2.5V

0.24A

0.6W

3

3.0V

0.3A

0.9W

[交流论证]

（1）从表中数据可以看出，在实际电压不同时，小灯泡的实际功率不同，电压越高，实际功率越大，小灯泡越亮。

（2）该小灯泡的额定功率是0.6W。

（取平均值）

[注意事项]

（1）连接电路时，开关必须断开，电流表、电压表的接法要分清串联、并联，电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联。

还要注意电流表、电压表量程的选择以及正、负接线柱的接法。

滑动变阻器采用“一上一下”接法与小灯泡串联。

（2）接通电路前，移动滑动变阻器滑片，使变阻器接入电路中的电阻最大，使串联电路电流最小，保护电路元件。

（3）加在小灯泡两端的电压不要超过额定电压太多，否则会烧坏小灯泡。

（4）移动滑片P改变小灯泡两端电压时，要紧盯电压表示数，并留意电流表示数变化情况，不要盲目乱动。

（5）测量小灯泡的电阻和电功率的方法是一样的，都是伏安法，电路也是同一电路。

知识点2伏安法测电功率实验中故障及判断方法

如图所示是常用的“伏安法”测小灯泡功率的电路图。

此图有不妥之处。

故障1：

闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数。

判断：

（1）电源、电流表、开关或变阻器损坏；

（2）接线柱接触不良；

（3）连接导线断裂。

故障2：

闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转。

（1）灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良；

（2）电压表和电流表的位置接反了。

故障3：

电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转。

电流表和电压表的接线柱接错了，当电流从电表的“—”接线柱流入时，指针的偏转方向相反，甚至出现撞弯指针、损坏电表的情况。

故障4：

电流表与电压表的指针偏转角度很小。

（1）电压表与电流表量程都选择过大；

（注意：

为了减小误差，选量程时，既不能使电表指针超过最大刻度，又要考虑到每次测量时应使电表指针偏过刻度盘的中线）

（2）电源电压不高。

故障5：

电表指针超过最大刻度。

（1）量程选择过小；

（2）电路中出现短路。

故障6：

滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡亮度无变化。

变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使变阻器接成了定值电阻。

故障7：

无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压。

电于电压过低，须更换电源。

知识点3用电能表测家庭用电器的电功率

电能表上标有“n转/千瓦时”，它表示消耗1kW·

h的电能，电能表的转盘转n圈，利用这个数据以及记录的转盘转过的圈数，可以算出用电器消耗的电能；

根据用电器消耗的电能以及消耗这些电能所用的时间算出该用电器的实际功率。

①比例式：

求消耗的电能②P=W/t

四、电与热

知识点1电流的热效应跟电阻大小的关系

●什么是电流的热效应

电流通过导体时电能要转化成热，这个现象叫做电流的热效应。

（各种用电器都属于导体，电流通过任何导体时都会产生电流的热效应）

知识点2电热的利用和防止

●电热器：

利用电来加热的设备，并且把电能完全转化为热。

●电热器的主要组成部分叫做发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的，电流通过电阻丝发热。

用电来加热的设备，都是电热器。

（电阻率是指，长为1米、横截面积为1mm2的导线在20℃时的电阻。

不同导体的电阻率不同。

●电热的利用

电热在日常生活中的应用，它们的共同点是：

（1）它们都是用电器，都是用电来加热的设备，都有发热体。

（2）它们的原理：

都是利用电流的热效应。

（3）它们都是把电能转化为热。

●电热的防止

在用电器上装有：

散热窗、金属片外壳、散热风扇等。

（电动机主要把电能转化为动能，但是电动机里的线圈有电阻，通电时要产生大量的热，使导线温度过高，温度超过绝缘体材料的耐热温度使绝缘材料老化，甚至烧坏，所以必须及时散热。

五、电功率和安全用电六、生活用电常识

知识点1家庭电路中电流过大的原因

●总功率过大

在家庭电路中电压是一定的，各用电器是并联的，由公式P=IU可知I=P/U，如果电功率P越大，电路中的电流越大。

因此总功率过大是造成电路中电流过大的原因之一。

（利用电热虽然优点很多，但是一定要注意安全用电，在电路中很多用电器如果同时使用，会造成电路中的总功率过大从而使总电流超过电路中电流的安全值。

）

●短路

短路是指电流不经过用电器而直接构成了回路，由欧姆定律可知，在电压一定时，导线的电阻很小，则通过导线的电流很大，因此短路是造成电路中电流过大的原因之二，因此发生短路时更容易烧坏保险丝，或者引起火灾。

知识点2保险丝

●材料：

由电阻率较大而熔点较低的铅锑合金制成。

●作用：

当电路中电流过大时，保险丝可以自动切断电路，起到保险的作用。

（电路里的电线都有规定的允许通过的最大电流值，如果电流超过这个规定值，电线会过热，有可能烧坏绝缘皮，甚至引起火灾。

为了避免这种事故，电路里必须安装保险盒，里面有保险丝。

●怎样连接：

一般只接在火线上，且与保险电路串联。

（保险丝一般串联接在火线上是因为当保险丝熔断时能切断火线，使被切断的电路不带电，比较安全。

●怎样选择保险丝

选择的原则是：

使保险丝的额定电流稍大于或等于电路中最大正常工作的电流。

（不同粗细的保险丝有不同的额定电流，不能用过粗或过细的保险丝，更不能用铜丝、铁丝替代保险丝。

●空气开关

空气开关本身带有保险装置，当电流过大时，开关中的电磁铁起作用，使开关断开，切断电路。

（当电路中保险装置切断时，不要急于更换保险丝或使空气开关复位，要先找到故障的原因，排除之后再恢复供电。

知识点3家庭电路的组成

如图所示，家庭电路主要由进户线、电能表、总开关、保险盒、开关、用电器、插座等组成。

●进户线：

为用户提供电能来源。

家庭照明电路的进户线由两根导线组成：

一根火线、一根零线，它们之间的电压为220V，正常情况下，零线与地线之间无电压，火线与地线之间的电压为220V。

（地线的作用，用电器金属外壳产生的静电，可通过地线释放掉，确保用电安全。

用电器金属外壳通过插座与地线相连。

用于测量用户使用的电能。

电能表安装在干路上，在总开关的前面。

电能表铭牌上标有额定电压和允许通过的最大电流等。

●总开关：

安装在电能表之后，用于控制整个家庭电路，用于检修电路，更换设备。

●开关：

用于控制各支路的通断，应与所控制的用电器串联，并接在火线上。

●用电器：

将电能转化为我们所需要的能量的装置，对于整个电路而言用电器又叫负载。

●插座：

用于对可移动用电器供电，应与其他用电器并联，同一插座上不要接插过多的用电器，避免过热发生危险。

通用的插座有两孔插座和三孔插座两类。

●灯座（俗称灯头）：

用于安装电灯。

常用的螺口灯座，螺口接零线，中央弹簧片通过开关接到火线上。

●白炽灯：

白炽灯是利用电流的热效应工作的，灯丝由电阻大、熔点高的金属钨制成，灯丝呈螺旋状，可增强其机械强度。

灯丝正常发光时温度高达2000℃以上，大功率的白炽灯（40W以上）。

外壁温度较高不要接近易燃物体。

知识点4火线和零线

进户线中，有一条是火线，另一条是零线。

●火线：

火线学名叫端线，火线带电，与零线之间的电压为220V（照明电路），火线能使试电笔发光，触摸火线容易触电。

●零线：

零线在户外就已经与大地相连了，因此零线安全，一般不能造成触电，零线不会使试电笔发光。

●试电笔

（1）构造：

如图所示，由上到下依次为金属笔尖、电阻、氖管、弹簧（兼做导线）、金属笔卡（有的试电笔为金属帽）。

（2）作用：

辨别火线和零线。

（3）只用方法：

手指按住笔卡（或金属帽），用笔尖接触被测的导线裸露处，手指千万不能碰到笔尖，若氖管发光，说明是火线，若不发光则为零线。

知识点5两种类型的触电

人体是导体，当人体成为闭合电路的一部分时，就会有电流通过，如果电流达到一定大小，就会发生触电事故，触电分两种情形，单线触电和双线触电。

●单线触电

如图所示，人和大地都是导体，人站在地上时触到火线，电流通过人体、大地流回零线，造成触电事故。

此时导体、人体、大地和电网中的供电设备（电源）构成了闭合回路有效大电流流过人体。

●双线触电

如图乙所示，站在绝缘体上的人若同时触及裸露的火线和零线时，人体、导线和电网中的供电设备（电源）构成闭合回路，电流流过人体，发生触电事故。

知识点6触电的急救

●触电的危害

（1）触电时电流产生的热效应应会使肌体烧伤。

（2）强大的电流通过人体可能使心跳、呼吸停止。

●触电的急救措施

（1）立即切断电源。

（2）必要时应该对触电者进行人工呼吸，同时尽快通知义务人员抢救。

●处理触电事故的原则：

切断电源，注意自身安全

第一，切断电源，或用绝缘棒将电线挑开，尽快使触电者脱离电源。

第二。

对触电者尽力施救。

第三，发生火灾时务必先切断电源。

第四，在施救过程中，注意自我保护，防止自身触电。

知识点7三线插头与漏电保护器

三孔插座不仅能给用电器供电，还能将用电器的外壳接地，一旦用电器漏电，电流会从地线流走，不会电伤人，三孔插座的左右两孔是用电器供电的，用电器工作时，有电流流过，而地线中一般没有电流通过。

漏电保护器是在有人触电或漏电时，能自动断开电路，对人体起保护作用的保护装置。

经典例题讲解：

例1．如图所示的电路中，有一阻值为10

的电阻

与一个标有“12V，6W”字样的灯泡L并联，电源电压为12V保持不变.求：

（1）灯泡的电阻值是多少？

（2）闭合开关S后，电流表的电功率是多少？

（3）电阻

消耗的电功率是多少？

（4）1min内灯泡消耗的电能是多少？

例2．某电热水壶的铭牌如下表所示.

大伟牌电热水壶

型号

LRDH9913

额定电压

220V

额定功率

1000W

最大水量

1kg

频率

50Hz

（1）电热水壶在额定电压下工作时的电流是多少？

（2）此电热水壶正常工作5min消耗多少电能？

（3）若实际电压只有110V，则电热水壶的实际功率是多少？

（不考虑温度对电阻的影响）

例3.如图所示的电路，灯泡L标有"

12V，4W字样，滑动变阻器最大电阻为36Ω，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，小灯泡正常发光。

求:

（1）灯泡电阻

（2）电源电压

（3）当开关S断开时，滑片P移到变阻器的最左端，灯泡的功率？

课后习题（2012真题）：

一、选择题

1.（2012包头）如图7所示，电源电压恒为12V不变，RL、R1及滑动变阻器的最大阻值分别是10Ω、40Ω、50Ω，灯的额定电压为12V，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（）

A.当S闭合，S1断开，滑片P在b端时，灯泡的功率为0.4J

B.当S闭合，S1断开，滑片P在b端时，电流表的示数为0.2A

C.当S闭合，S1断开

，滑片P在a端时，灯每秒钟消耗的电能为14.4W

D.当S、S1均闭合，滑片P在a端时，电路总功率为14.4W

2.（2012达州）如图5所示，电源电压和灯L的电阻不变，灯L上标有“6V3W”字样。

当开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为1.0A，灯L正常发光；

当开关S断开，滑片P移至b端时，电源

电压U和灯L消耗的电功率P为

A．6V1.5WB.6V0.75WC.3V1.5WD.3V0.75W

3.（2012达州）两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图7所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，下列分析正确的是

A．乙消耗的电功率为3．6W

B．甲消耗的电功率为3.6W

C．甲中的电流小于乙中的电流

D．甲的电阻值小于乙的电阻值

4.（2012哈尔滨）某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，

下列说法错误的是（）

A．闭合开关前，滑片P应滑到B端

B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了

C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率

D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮

5.（2012哈尔滨）某同学设计了如图所示的双向开关电路，电源电压保持不变，灯Ll标有“3V3W”字样，灯L2标有“9V4.5W”字样.当开关拨至2位置且滑片滑到A端时，灯L2恰好正常发光．下列说法正确的是（不计灯丝电阻随温度的变化）（）

A．电源电压为12V

B．L2正常发光时，电路中的电流为2A

C．要使L1正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值应为6Ω

D．当灯L1、L2分别正常发光时，两次电路的总功率之比为2:

6.（2012玉林）如图4所示电路，电源电压保持不变，闭合开关后，滑动变阻器滑片从左向右移动的过程中，下列说法正确的是

A．电流表示数逐渐变大

B．电压表示数逐渐变小

C．电灯的亮度逐渐增强

D．电路总功率逐渐变大

7.（2012玉林）如图6所示的电路，电源电压为3V且保持不变，滑动变阻器R1标有“1A10Ω”的字样。

当滑动变阻错的滑片P在最右端时闭合开关S，通过灯泡L的电流为0.5A，移动滑动变阻器的滑片P，在电路安全工作的情况下，下列说法正确的是

A．向左移动滑动